Astrovirology: Kelahiran Disiplin Baru? - Pandangan Alternatif

Astrovirology: Kelahiran Disiplin Baru? - Pandangan Alternatif
Astrovirology: Kelahiran Disiplin Baru? - Pandangan Alternatif

Video: Astrovirology: Kelahiran Disiplin Baru? - Pandangan Alternatif

Video: Astrovirology: Kelahiran Disiplin Baru? - Pandangan Alternatif
Video: 13 Cara Ampuh untuk Disiplin Menurut Penelitian 2024, Jun
Anonim

Dalam Perang Dunia HG Wells, penyerang Martian dikalahkan oleh seorang pejuang yang tidak dipertimbangkan oleh kedua belah pihak - selesema biasa.

Mungkinkah sesuatu yang serupa berlaku pada angkasawan yang mendarat di Marikh? Bagaimana jika bentuk kehidupan asing pertama yang dihadapi manusia adalah virus? Ini adalah soalan yang diajukan oleh Dale Griffin dalam Astrobiology.

Ahli biologi tidak menganggap virus sebagai makhluk hidup. Mereka lebih kecil daripada bakteria (bandingkan: 20-300 nm dan 500-1,500 nm) dan tidak dapat membiak sendiri: untuk ini mereka perlu menyerang sel dan menggunakan alat genetiknya. Walaupun begitu, virus yang memerintah dunia. Hypochondriac mungkin akan bergetar dari fakta bahawa terdapat 10 juta trilion trilion virus di Bumi sekarang, dan setiap sepersepuluh hidup di lautan. Oleh kerana replikasi mereka sepenuhnya bergantung pada kehidupan sel, maka tidak menghairankan bahawa di mana sahaja terdapat sel, anda akan menemui virus.

Griffin, ahli mikrobiologi di Survei Geologi AS, percaya bahawa situasi yang serupa akan menemui kita di planet lain yang dihuni: “Saya rasa evolusi kehidupan selular di planet lain akan berjalan sama seperti di Bumi. Dan akan ada virus di sebelah sel - dalam jumlah yang sangat mengejutkan."

Dia menyatakan bahawa ahli astrobiologi belum begitu mesra dengan idea ini. Ini sebahagiannya disebabkan oleh kenyataan bahawa para pakar akhir-akhir ini hanya menangani virus yang menyebabkan penyakit pada manusia dan haiwan. Ini dapat difahami, kerana mempelajari virus tidak mudah.

"Baru-baru ini ahli mikrobiologi mempunyai alat molekul untuk mengukur banyak dan banyaknya virus di Bumi," kata Encik Griffin. Masalahnya adalah bahawa virus darat, dalam kebanyakan kes, telah berubah menjadi simboni dari host mereka - itulah sebabnya, misalnya, seseorang tidak dapat menghidap selesema dari anjing dan sebaliknya. Oleh itu, untuk kajian terperinci mengenai virus, perlu tumbuh sel inang di makmal (biasanya bakteria memainkan peranan ini), tetapi host banyak virus masih belum diketahui (tidak diketahui). Akibatnya, kajian mengenai virus di Bumi lambat. Ini juga diakui oleh Chris Impey dari University of Arizona (AS), yang telah menulis beberapa buku mengenai astrobiologi: "Oleh kerana kebanyakan jenis bakteria sukar tumbuh,kami masih belum tahu mengenai keseluruhan hubungan simbiotik antara bakteria dan virus."

Tetapi masa berubah, dan Mr. Griffin percaya sudah waktunya untuk memikirkan virus luar bumi. Ahli biologi, Kenneth Stedman dari Universiti Portland (Amerika Syarikat) bersedia menyokong rakannya. "Virus, dan ini jelas, sangat mempengaruhi kehidupan di bumi," dia menekankan. - Persoalannya masih ada mengenai betapa pentingnya virus untuk hidup, tetapi, pasti, kehidupan di Bumi akan berbeza sama sekali tanpa mereka. Saya akan terkejut jika mereka menemui kehidupan tanpa virus, ini akan menjadi giliran yang sangat menarik."

Menurut Encik Griffin, persoalannya bukanlah apakah virus akan wujud di mana kehidupan wujud (tentu saja, kita akan menemui kehidupan jauh sebelum virus yang menyertainya). Kita dapat menemui virus pada peringkat awal dan akhir evolusi kehidupan di planet ini.

Video promosi:

Tidak diketahui kapan virus muncul di Bumi, tetapi selamat untuk bertaruh bahawa ia berasal dari zaman kuno. Mungkin mereka yang mendorong evolusi untuk membuat sel. Dengan menyerang sel, virus membongkar bahan genetiknya sendiri, yang cuba dilampirkan ke genom selular. Sekiranya replikasi berjaya, virus yang bersyukur, menyala, menangkap beberapa maklumat genetik dan memindahkannya dari sel ke sel, dari organisma ke organisme. Pertukaran gen mendorong evolusi.

Sudah tentu, virus berbahaya, tetapi tidak hanya. Sebagai contoh, jika sel rosak oleh sinar ultraviolet, virus yang mempunyai gen untuk ketahanan UV dapat menyebarkannya ke sel dan ia akan berusaha menyembuhkan luka. Sebaliknya, virus yang rosak dapat mengembalikan kemampuan untuk meniru jika sel itu diserang dengan banyak virus, yang dengan demikian dapat bertukar maklumat genetik dan dengan itu menghasilkan genom virus yang lengkap.

Akibatnya, virus sangat tahan lama. "Mereka gigih, dapat menyesuaikan diri dengan kondisi baru dan dapat bertahan dalam keadaan hibernasi untuk waktu yang lama hingga masa yang lebih baik," jelas Encik Impi. Walaupun virus tidak aktif di luar sel inang, virus tersebut dapat bertahan dalam keadaan yang melampau, dan terdapat banyak contoh. Katakan virus dijumpai di sumber air panas di Taman Negara Yellowstone di Amerika Syarikat pada suhu 93 ° C. Pada masa yang sama, mereka bertahan di air laut yang sangat masin pada -12 ° C, dan virus selesema disimpan di makmal pada suhu -70 ° C, dan dia tidak mengeluh. Sekiranya tidak ada sel, air tidak diperlukan: virus hanya tidak aktif, dan jika tidak dimusnahkan, misalnya, oleh sinaran, mereka akan menunggu dengan tenang sehingga mereka memasuki sel.

Bayangkan sebuah planet di mana kehidupan telah lama hilang. Jangan pergi jauh, mari kita bawa Mars. Walaupun belum terbukti bahawa kehidupan ada di sana pada masa hipotetis ketika jiran kita panas dan lembab, kita akan meneruskan anggapan bahawa mikroorganisma primitif mempunyai masa untuk muncul dan mereka disertai oleh virus. Di Bumi, kebanyakan virus adalah khusus untuk inang, dan Mr. Griffin mendakwa akan sama pada planet lain. Tetapi kemudian kehidupan Martian menjadi pupus (atau hampir pupus), dan virus menghadapi masalah serius. Sekiranya mereka tetap spesifik, mereka akan hilang bersama dengan tuannya. Sekiranya mereka dapat memperoleh kemampuan untuk menembusi sel pertama yang mereka temukan dan bertukar maklumat genetik dengannya, maka mereka akan bertahan.

Oleh itu, sangat mungkin bahawa di Marikh (jika ada perkara lain yang tersisa di sana), tentera sejagat seperti itu sedang menunggu kita, yang merupakan bahaya biologi yang serius. Mungkin, dengan menghantar peralatan ke sana untuk mencari kehidupan, anda perlu mengajarnya untuk mengesan virus juga.

Encik Griffin mempunyai beberapa idea mengenai cara melakukannya. Terdapat konsentrator berdasarkan sistem mikroelektromekanikal yang digunakan dalam kromatografi dan spektroskopi. Mereka akan dibantu oleh pemisah mikroskopik, urutan asid nukleik dan mikroskop. Ambil sampel tanah dan cari formasi yang kelihatan seperti virus. Pada masa yang sama, kita akan menemui sel, bahagian yang menguraikan DNA dan RNA (atau apa sahaja yang mereka ada) dan memahami betapa miripnya dengan rakan sejawat Bumi.

Terdapat sekurang-kurangnya satu tempat lain di sistem suria di mana virus akan menjadi sama; anda hanya perlu menunggu. Dalam kira-kira beberapa bilion tahun, kecerahan Matahari akan meningkat, Bumi akan menjadi panas, tumbuh-tumbuhan akan kering dan mati, lautan akan mendidih, kehidupan akan hilang. Virus sahaja tidak akan ke mana-mana. Dalam keadaan kekurangan bahan selular, mereka akan belajar mengasihi sesama mereka dan akan bertukar gen dengan sesiapa sahaja. Altruisme - ini adalah catatan di mana lagu kehidupan akan berakhir ketika Matahari menjadi sangat panas sehingga virus tidak tahan. Penyatuan virus dan sel - ini adalah bagaimana evolusi bermula dan berakhir, walaupun persaingan yang dahsyat selama bertahun-tahun berlalu di antara tahap ini.

"Kajian mengenai virus berpotensi merevolusikan astrobiologi," kata rakan sejawatnya, Impi. "Karya Griffin dapat menjadi titik awal yang baik."

Disyorkan: